"الكيتوسان"، مادة فعالة للطباعة ثلاثية الأبعاد للأنسجة والأوعية الدموية

الأربعاء، 04 يونيو 2025 02:25 م

الطباعة ثلاثية الأبعاد

أمة الله عمرو

يعتمد مهندسو مختبر برينستون، لفيزياء البلازما التابع لوزارة الطاقة الأمريكية، على استراتيجية جديدة وفعالة من حيث التكلفة، لتحضير تركيب مكون أساسي في جهاز طاقة اندماجية متطور، لتطوير مادة متوافقة حيويا للطباعة ثلاثية الأبعاد للأنسجة والأوعية الدموية.

مراحل مشروع طباعة ثلاثية الأبعاد والبوليمر الطبيعي

صنع فريق “تجربة التورس الكروي الوطني الترقية”، الملقب بـ "NSTX-U"، نماذج معقدة لأنظمة المغناطيس باستخدام الطباعة ثلاثية الأبعاد، مما ساهم في تقليل المخاطر، وتسريع مراحل المشروع بشكل ملحوظ.

ويعتبر “نجم المشروع”، حزمة مغناطيسية ضخمة مثل حجر الزاوية في مهمة NSTX-U، وهي الآن قيد التصنيع في إسبانيا، وتتكوّن هذه الحزمة من مغناطيس حلقي TF بقطر 19 قدمًا، ومحاطة بملف تسخين أومي OH، ومن المتوقع أن تنتج أعلى مجال مغناطيسي مقارنة بأي تورس كروي كبير آخر.

اعتمد الفريق الكيميائي على البوليمر الطبيعي "الكيتوسان" والمادة البلاستيكية الحرارية "بولي كابرولاكتون" لتطوير تركيبة مناسبة لصناعة لصقات حيوية، وجلد اصطناعي، وعظام، وأوعية دموية، وحتى أنسجة رئوية، وتحلل المادة الفعالة كليا داخل جسم الإنسان دون أن تسبب أي التهابات أو مضاعفات.

مادة متوافقة حيويا للطباعة ثلاثية الأبعاد للأنسجة والأوعية الدموية

وأكد الباحثون أن متانة المادة وسلامتها مكفولة بفضل خصائص "الكيتوسان"، والتي تتميز بقابلية ذوبان عالية في الماء، في حين يوفّر "البولي كابرولاكتون" المرونة المطلوبة وقابلية الانصهار المناسبة، فإن لكل مكون حدوده؛ فيفرز البولي كابرولاكتون حمضا خلال تحلله، مما يتسبب في حدوث التهابات، لأنه لا يتفاعل مع الماء مما يزيد من خطر التخثر، في المقابل، يتميز الكيتوسان بقدرته على تحييد هذه الآثار السلبية.

ويستخدم العلماء المذيب العضوي (ثنائي ميثيل سلفوكسايد)، لدمج البوليمرات في تركيبة واحدة، وعالجوا المحلول بالموجات فوق الصوتية للحصول على كتلة متجانسة صالحة للطباعة ثلاثية الأبعاد، ويمكن الحصول على مواد بخصائص مختلفة - مثل اللصقات الحيوية المرنة أو بدائل العظام الصلبة - من خلال التحكم في نسبة الكيتوسان إلى البولي كابرولاكتون.

اقرأ أيضًا: الروبوت «STAR1» قادرًا على تنفيذ الوجبات الاقتصادية الصينية

وتستخدام هذه التكنولوجيا في المستقبل، كبديل لصفائح التيتانيوم المستخدمة في علاج الكسور الخطيرة، ومهمتها إنتاج خيوط متخصصة للطابعات ثلاثية الأبعاد الطبية، وتعزز خصائص المادة من خلال إضافات كيميائية أخرى.

Short Url

أخبار متعلقة